水平井修井工艺技术.doc

水平井修井工艺技术
目录
一、概述 1
二、水平井完井方式介绍 2
三、水平井井下管柱简介 5
四、水平井井下作业管柱受力分析 7
五、水平井卡水工艺技术 11
六、水平井打捞工艺技术 13
七、水平井冲砂工艺技术 17
1、水平井套管内冲砂 18
2、水平井芯管内冲砂 19
八、水平井井下管柱切割工艺技术 20
九、水平井钻铣技术 22
水平井修井工艺技术
摘要:水平井是近年来新兴的采油工艺技术,胜利油田目前已钻有300多口水平井,它们在油田生产中发挥着重要的作用。随着水平井应用的逐渐增多,水平井修井工作已经提到意识日程上来了。调研资料显示,国外在水平井增产作业、封堵作业和冲洗作业等方面已经有成功实施的报道。近年来,由于水平井的发展,胜利油田在水平井修井工艺技术上也有一些成功的应用。
胜利油田水平井目前主要的修井工作是卡封水层、冲砂和打捞井内管柱。水平井内由于造斜段的作用,井口的上提力、扭矩等无法全部传递到井下水平段内,因此常规的大力上提、套铣等滤砂管打捞工艺技术实施比较困难。本文对水平井内的生产管柱进行了分析,总结了国内目前水平井修井工艺技术的新进展,对正在研究的工艺技术也进行了介绍。由于胜利油田绝大多数的水平井采用套管或固井射孔方式完井,因此,本文只讨论在套管内完成的作业方式。
主题词: 水平井修井卡封打捞冲砂切割钻铣
一、概述
水平井是近年来在国内新兴的采油工艺技术,它可以增大井眼与油藏的接触面积,加大泄油面积,减少渗流阻力,提高油田的整体开发效果。
胜利油田水平井的发展可划分为两个阶段:第一阶段(1991年-1994年)为科技攻关试验阶段,承担了“八五”国家科技攻关课题《砂砾岩稠油油藏水平井钻采技术研究》,该阶段胜利油田的水平井技术还处于探索发展阶段,应用范围主要在乐安油田稠油砂砾岩油藏。水平井类型为中、长半径水平井。每年完钻水平井5-8口,年产油5-8×104吨。对于完井技术来讲,该阶段完井方式主要采用固井射孔完井,也进行了一口井的割缝衬管完井试验——草20-平2井。第二阶段(1995年-目前)为大规模推广应用阶段,应用类型以中、短半径水平井为主,利用水平井开发的油藏类型从单一的砂砾岩稠油油藏扩大到非稠油的边底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层不整合油藏、低渗透油藏和薄层油藏等,从老油田挖潜转向新区产能建设和老区调整共同发展。并相继完成了水平探井、丛式水平井、超深水平井、海油陆采水平井、阶梯式水平井、双连通式水平井等不同类型的水平井。由于水平井已经应用到多种油藏类型,单一的固井射孔完井无法满足要求,因此,经过研究和试验,形成了一套适合胜利油田多种油藏类型的水平井完井技术,主要包括:固井射孔完井技术、筛管完井技术、带管外封隔器的筛管完井技术、分级注水泥筛管完井技术等。胜利油田的水平井数目前每年以50
—70口的速度增加,并在资金和政策上重点支持,截止到2003年12月底胜利油区共完钻投产各类水平井300多口,×104吨,取得了良好的开发效果。胜利油田已成为国内水平井技术发展最快、应用规模最大的油区。
随着水平井技术的不断推广应用,水平井数量的不断增加,水平井修井工作的迫切性也日益显现出来。从广义上讲,修井技术是指能使油气井恢复正常生产的作业措施,包括补孔、增产措施、冲洗作业、封堵水层、解堵以及打捞作业等。调研资料显示,国外在水平井增产作业、封堵作业和冲洗作业等方面已经有成功实施的报道。近年来,由于水平井的发展,胜利油田在水平井修井工艺技术上也有一些成功的应用。本文对成功应用的技术进行了总结,并对正在研究的工艺技术进行了介绍。由于胜利油田绝大多数的水平井采用下套管固井射孔方式完井,因此,本文只讨论在套管内完成的作业方式。
二、水平井完井方式介绍
胜利油田前期水平井完井主要是固井射孔完井,随着钻井技术的发展和对油藏认识的提高,水平井已经应用到多种油藏类型,单一的固井射孔完井无法满足要求,因此,经过研究和试验,形成了一套适合胜利油田多种油藏类型的水平井完井技术,主要包括:固井射孔完井技术、筛管完井技术、带管外封隔器的筛管完井技术、分级注水泥筛管完井技术等。
1、固井射孔完井工艺
固井射孔完井是目前胜利油田最为广泛和最主要使用的一种完井方式。固井射孔完井包括套管固井射孔完井和尾管固井射孔完井。
套管射孔完井有利于避开夹层水、底水、气顶,可实施水平段分段射孔、试油、注采和进行选择性增产措施。目前胜利油田热采水平井以及先期防砂的水平井多采用此类完井方法,一般全井采用7in套管,热采水平井采用提拉预应力固井,水泥返至井口。
尾管固井射孔完井有利于提高固井质量和保护油气层,在钻水平段过程中采用与油气层相配伍的钻井液,采用***衡钻井技术,最大限度的降低对